La série raconte les aventures d'un jeune garçon surdoué vivant dans la ville fictive de Retroville, nommé Jimmy Neutron. Celui-ci va à l'école primaire du coin en compagnie de ses amis Carl et Sheen ou de sa rivale Cindy, cela ne l'empêche pas de créer toutes sortes d'invention qui lui vaudraient assurément de multiples prix Nobel dans notre monde, en particulier son robot-chien multitâche Goddart. Le hic, parce qu'il y a forcément un hic, est qu'hormis Goddart ses trouvailles ont tendance à avoir de sérieux effets secondaires qui compliquent davantage la situation qu'elles ne l'améliorent. Une des expressions favorites de Jimmy est « cerveau en éruption »

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